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樓宇自動化系統(tǒng)(BAS)的應(yīng)用

發(fā)布時間：2004-09-22被閱次數(shù)：14922 來源：

一座現(xiàn)代化、智能型的樓宇,應(yīng)采用樓宇自動化控制系統(tǒng)。本著系統(tǒng)既要先進(jìn)、實(shí)用、可靠，又要做到投資合理、效益最佳的目的，樓宇自控系統(tǒng)依據(jù)暖通空調(diào)、給排水及電氣等專業(yè)要求，對樓內(nèi)的機(jī)電設(shè)備和其它裝置進(jìn)行集中監(jiān)視、控制和管理，使這些設(shè)備安全、可靠、高效地運(yùn)行，最大限度地滿足業(yè)主對現(xiàn)代化樓宇管理的需求，創(chuàng)造安全、健康、舒適宜人和能提高工作效率的優(yōu)良環(huán)境，節(jié)約能源，減少維護(hù)人員。 本文章介紹樓宇自動化系統(tǒng)在給排水系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)及電梯系統(tǒng)中的使用。 一. 給排水系統(tǒng)的控制 給排水系統(tǒng)是智能大廈內(nèi)不可缺少的組成部分，它由生活供水系統(tǒng)、中水系統(tǒng)、污水系統(tǒng)組成。 1． 生活給水系統(tǒng)的控制 大廈內(nèi)的供水系統(tǒng)有兩種： 　　 一是傳統(tǒng)的供水方式，既高位水箱方式； 　　 二是恒壓供水方式，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步及人們對供水要求的提高，近年來出現(xiàn)了這種供水方式，它最大的特點(diǎn)是取消了水箱，并采用變頻調(diào)速技術(shù)，實(shí)現(xiàn)大廈內(nèi)恒壓供水。本篇文章針對第一種供水方式，既傳統(tǒng)的水箱式供水方式展開介紹，因?yàn)槟壳皣鴥?nèi)還是這種供水方式多。 通常的供水系統(tǒng)從原水池取水，通過水泵把水注入高位水箱，再從高位水箱靠其自然壓力將水送到各用水點(diǎn)。 那么系統(tǒng)的控制要點(diǎn)如下： l 水泵的控制 供水系統(tǒng)有兩臺水泵（一用一備），平時它們是處于停止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)高位水箱水位低到下限位水位時，下限位水位開關(guān)發(fā)出信號送入樓宇自控系統(tǒng)的DDC控制器內(nèi)，DDC通過判斷后發(fā)出開水泵信號，開啟水泵，開始向高位水箱注水；當(dāng)高位水箱水位達(dá)到上限水位時，上限位水位開關(guān)發(fā)出信號送入樓宇自控系統(tǒng)的DDC控制器內(nèi)，DDC通過判斷后發(fā)出停水泵信號，停止水泵運(yùn)行，停止向高位水箱注水。 l 其它監(jiān)測要點(diǎn) 樓宇自控系統(tǒng)對水泵的運(yùn)行狀態(tài)及故障狀態(tài)信號實(shí)時監(jiān)視，若水泵故障，系統(tǒng)將 自動切換到備用水泵。 高位水箱還設(shè)有上上限及下下限水位開關(guān)，當(dāng)高位水箱水位到達(dá)上上限水位時， 說明水泵在水箱水位到達(dá)上限時沒有停止，此時上上限水位開關(guān)發(fā)出報警信號送到 樓宇自控系統(tǒng)報警，提示值班人員注意，并做緊急處理。當(dāng)高位水箱水位到達(dá)下下 限水位時，說明水泵在水箱水位到達(dá)下限時沒有開啟，此時下下限水位開關(guān)發(fā)出報 警信號送到樓宇自控系統(tǒng)報警，提示值班人員注意，并做緊急處理。 系統(tǒng)對水泵運(yùn)行時間及累計運(yùn)行時間進(jìn)行記錄，為維護(hù)人員提供數(shù)據(jù)，使他們便 于對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)、維修。 原水池的水是由城市供水網(wǎng)提供的。原水池中設(shè)有水位計，樓宇自控系統(tǒng)實(shí)時監(jiān) 視水位的情況，若水位過低，則應(yīng)避免開啟水泵，防止水泵損壞。 原水池的水位信號送入樓宇自控系統(tǒng)，系統(tǒng)可對水位連續(xù)記錄，這樣可以知道大 廈的用水情況，為物業(yè)管理人員提供數(shù)據(jù)。 2． 排水系統(tǒng)的控制 排水系統(tǒng)包括中水系統(tǒng)、污水系統(tǒng)。中水是指普通的下水，如衛(wèi)生間洗手盆的下水，或其它下水;而這里所說的污水是指從座便器出去的臟水。中水與污水的排水管道是分開的，這樣污水難聞的氣味不會進(jìn)入到中水系統(tǒng)。中水通過中水管道排入地下中水池，然后排出至城市污水管網(wǎng)。有的中水系統(tǒng)設(shè)計成半循環(huán)系統(tǒng)，就是將中水簡單處理一下，然后利用處理后水沖洗座便器，這樣做可以節(jié)省不少的水。污水通過污水管道排入地下化糞池中，經(jīng)過化糞處理后再排入城市污水管網(wǎng)。這里對普通的排水系統(tǒng)的控制作一個介紹。 控制要點(diǎn)：當(dāng)污水水位達(dá)到高水位時　，液位開關(guān)發(fā)出信號給自控系統(tǒng)DDC，DDC發(fā)出開啟水泵命令，打開水泵；若水位低于低水位時，液位開關(guān)發(fā)出信號給自控系統(tǒng)DDC，DDC發(fā)出停泵信號；如果污水位超過高高水位時，液位開關(guān)發(fā)出報警信號給DDC，通知維護(hù)人員處理。 KMC公司開發(fā)的KMC KMDigital系統(tǒng)KMD-5801系列控制器，它有8個通用輸入點(diǎn)，8個通用輸出點(diǎn)，每個點(diǎn)可以是DI點(diǎn)，也可以是AI點(diǎn)，完全按用戶要求自由組合。并且它可存儲10個報警點(diǎn)，8個記錄曲線，8個運(yùn)行時間記錄及運(yùn)行時間累計，非常適合適合這種控制對象。 另外，好的控制系統(tǒng)如果沒有好的一次檢測元件，那么系統(tǒng)也不能發(fā)揮應(yīng)有的效用。KMC公司的L系列液位開關(guān)很好的為水位的可靠檢測提供了保證。它的主要特點(diǎn)是：密封性好、使用壽命長、維護(hù)費(fèi)用低、浮體采用聚苯撐硫，抗化學(xué)腐蝕性強(qiáng)、安裝簡便迅速。 二. 供配電系統(tǒng)的控制 　　供配電系統(tǒng)是智能大廈不可缺少的重要組成部分，它包括高壓部分、變壓器部分、低壓配電部分、直流電池組部分、應(yīng)急發(fā)電機(jī)部分。大廈內(nèi)高壓進(jìn)線，通常為兩路10KV獨(dú)立電源，兩路可自動切換，互為備用。應(yīng)急發(fā)電裝置通常是由柴油發(fā)電機(jī)組成的，在兩路電源都有故障時，柴油發(fā)電機(jī)組自動啟動，保證消防，事故照明，電梯等的緊急用電。 電力的管理是大廈內(nèi)最重要的部分之一?；谀壳暗募夹g(shù)水平，管理水平，自動控制系統(tǒng)對變配電系統(tǒng)是只監(jiān)視不控制。 下面分部分對變配電系統(tǒng)的監(jiān)視進(jìn)一步說明。 1． 高壓供電部分 高壓側(cè)檢測項(xiàng)目 l 高壓進(jìn)線主開關(guān)的分合狀態(tài)及故障狀態(tài)檢測 l 高壓進(jìn)線三相電流檢測 l 高壓進(jìn)線AB　BC　CA線電壓檢測 l 頻率檢測 l 功率因數(shù)檢測 l 電量檢測 l 變壓器溫度檢測 以上參數(shù)送入樓宇自控系統(tǒng)中，由系統(tǒng)自動監(jiān)視及記錄，為電力管理人員提供高壓運(yùn)行的數(shù)據(jù)，便于管理及分析。監(jiān)視主開關(guān)的狀態(tài)，發(fā)生故障及時報警。監(jiān)視大廈的用電情況。負(fù)荷的變化情況，便于管理人員分析。 2． 低壓供電部分 低壓側(cè)檢測項(xiàng)目 l 變壓器二次側(cè)主開關(guān)的分合狀態(tài)及故障狀態(tài)檢測 l 變壓器二次側(cè)呆板、AB、BC、CA線電壓檢測 l 母聯(lián)開關(guān)的分合狀態(tài)及故障狀態(tài)檢測 l 母聯(lián)的三相電流檢測 l 各低壓配電開關(guān)的分合狀態(tài)及故障狀態(tài)檢測 l 各低壓配電出線三相電流檢測 樓宇自控系統(tǒng)采集以上供配電系統(tǒng)的信息，作用如下： 監(jiān)視運(yùn)行參數(shù)，如電壓、電流、電量等等。特別對于低壓配電部分來說，由于低壓的每個供電回路，其供電對像比較具體，如供冷水機(jī)用電、供照明用電、供水泵用電等等，因此，這些參數(shù)對大廈的管理人員非常有用，基于這些參數(shù)，可以分析大廈內(nèi)各主要用電設(shè)備的用電情況，為更有效率的用電，或科學(xué)的用電提供幫助。 監(jiān)視各主要開關(guān)的分合狀態(tài)及故障狀態(tài)，可以使管理人員在中央控制室就能看到整個供配電的狀況，知道各個開關(guān)的狀態(tài)及哪個開關(guān)是在故障狀態(tài)。中央控制室樓宇自控系統(tǒng)的顯示器上以圖形的方式畫出了供配電的系統(tǒng)圖，如果供配電系統(tǒng)中有什么問題，管理人員可立即發(fā)現(xiàn)，并很快確定故障位置，從而及時處理問題。 3． 應(yīng)急發(fā)電部分 通常為避免正常外部電網(wǎng)供電出現(xiàn)問題，造成大廈停電，因此大廈內(nèi)要設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)。在故障時由柴油發(fā)電機(jī)供電，保證消防設(shè)施、電梯、應(yīng)急照明等設(shè)施的用電。樓宇自控系統(tǒng)通常對發(fā)電系統(tǒng)及切換系統(tǒng)并不控制，但為保障應(yīng)急發(fā)電裝置正常運(yùn)行，樓宇自控系統(tǒng)對一些有關(guān)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)視，如油箱油位，各開關(guān)的狀態(tài)，電流，電壓等。 4． 直流供電部分 直流蓄電池組的作用是產(chǎn)生直流220V、110V、24V直流電。它通常設(shè)置在高壓配電室內(nèi)，為高壓主開關(guān)操作、保護(hù)、自動裝置及事故照明等提供直流電源。 為保證直流正常工作，樓宇自控系統(tǒng)監(jiān)視各開關(guān)的狀態(tài)，尤其要對直流蓄電池組的電壓及電流進(jìn)行監(jiān)視，及記錄，若發(fā)現(xiàn)異常情況及時處理。 由于供配電系統(tǒng)的參數(shù)是只監(jiān)不控，因此使用KMC公司的KMD-5210網(wǎng)絡(luò)控制器，配用KMD-5220輸入卡最為合適。這樣的配置最多可有128個輸入點(diǎn)，并且其輸入的A/D轉(zhuǎn)換可達(dá)16位，因此可以非常精確的采集數(shù)據(jù)。它還可存儲256個報警、96個曲線記錄。它的輸入卡的每個輸入點(diǎn)可通過軟件及撥碼開關(guān)任意改變，可設(shè)定為DI、0-5V、4-20mA等等。 KMC公司還提供各種各樣的電量轉(zhuǎn)換器或變送器，如電壓變送器、電流變送器、功率變送器等，它們將電量信號轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號，如0-5V、4-20mA，便于DDC接受。 三. 照明系統(tǒng)的控制 智能大廈的照明可分為三類：辦公室照明、公共區(qū)域照明、泛光照明。辦公室照明指通常房間內(nèi)的照明，這部分照明所用的電量是照明系統(tǒng)中最大的。公共區(qū)域照明指走廊、過道、樓梯間、車庫等區(qū)域的照明，包括應(yīng)急照明。泛光照明指為了大廈的美觀，在晚間照射大廈外觀，使大廈在晚間呈現(xiàn)出色彩斑斕的照明。像上海浦東陸家嘴金融區(qū)內(nèi)的建筑群的泛光照明，已使該區(qū)的夜景成為浦東乃至整個上海的一道獨(dú)特的風(fēng)景線。 1． 辦公室的照明控制 l 燈光的開關(guān)控制 照明的用電量僅次于空調(diào)的用電量，因此對照明的控制是節(jié)約能源的重要問題。最簡單的控制方法是定時開關(guān)電燈，如下班后自動關(guān)燈，避免由于忘了關(guān)燈而浪費(fèi)能源。上班時間自動接通照明電路。設(shè)定節(jié)假日時間表來控制開關(guān)照明電路，節(jié)假日休息，切斷照明回路電源，如遇加班情況，應(yīng)向管理人員申請，由管理人員接通相應(yīng)照明回路。 l 燈光的調(diào)光控制 燈光的另一種控制是調(diào)光控制，既根據(jù)自然光的亮度，來調(diào)節(jié)燈光的亮度。KMC公司的PSR-1型感光電阻可感應(yīng)自然光的亮度，然后轉(zhuǎn)換為4-20mA信號，將其傳送給DDC控制器，DDC控制器處理該信號，再輸出控制信號給調(diào)光器，從而調(diào)節(jié)燈光亮度。這樣即可以使光線柔和，為房間內(nèi)人員創(chuàng)造一個良好的視覺環(huán)境，又可以節(jié)約能源。 2． 泛光照明的控制 為使大廈晚間看上去更美麗，增加城市的色彩，為大廈裝飾彩色燈飾及各種顏色不同的泛光照明是必須的。樓宇自控系統(tǒng)采用定時開關(guān)的方法控制泛光照明。在DDC內(nèi)制定時間表，如每天晚上幾點(diǎn)開燈，幾點(diǎn)關(guān)燈；甚至可以規(guī)定開哪些燈，不開哪些燈；節(jié)假日怎么開燈等等。這些方案存儲在DDC里，管理人員可隨時調(diào)整這些方案。 3． 公共區(qū)域照明的控制 公共區(qū)域既走廊、樓梯間、車庫等區(qū)域的照明的控制方法為定時控制法。既在下班后除保留必要的值班照明外，其它的照明應(yīng)關(guān)掉，以節(jié)約能源。 照明的控制可用KMC公司的KMD-5801控制器，它可獨(dú)立運(yùn)行，也可通過Peer-to-Peer方式連成網(wǎng)絡(luò)。它有8個通用輸入通道，8個通用輸出通道。一個這樣的控制器可控制最多8個照明開關(guān)點(diǎn)。它有5個用戶程序，4個周計劃表及2個特定日，2個年度計劃表。由于照明系統(tǒng)的控制點(diǎn)與監(jiān)視點(diǎn)是成對出現(xiàn)的，既DDC控制照明開關(guān)的分和，同時DDC監(jiān)視該開關(guān)的分和狀態(tài)，因此用KMD-5801控制器控制照明系統(tǒng)是非常合適的。 四. 電梯系統(tǒng)的監(jiān)控 　　 大廈內(nèi)電梯是由獨(dú)立的控制系統(tǒng)控制的，由電梯供應(yīng)商提供。樓宇系統(tǒng)通常只是監(jiān)視每部電梯的一些參數(shù)，如電梯所在樓層，電梯運(yùn)行方向，故障信號等信息，操作人員可隨時監(jiān)視這些信息，如遇緊急情況，可以及時發(fā)現(xiàn)，及時處理。 文章簡單介紹了樓宇自動化系統(tǒng)在給排水系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)及電梯系統(tǒng)中的使用，加上前一期中介紹的樓宇自動化系統(tǒng)在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用，那么我們對樓宇自動化系統(tǒng)的使用有了一個認(rèn)識。不同規(guī)模的大廈，有不同的結(jié)構(gòu)，不同的設(shè)備設(shè)置，因此其各設(shè)備系統(tǒng)的控制要求也不同，檢測及控制點(diǎn)數(shù)差別也很大，少則幾十點(diǎn)，多則幾千點(diǎn)，甚至更多。而KMC公司的KMDigital控制系統(tǒng)，其無可匹敵的質(zhì)量、性能、靈活性、擴(kuò)展性、綜合集成性和兼容性很好地滿足了這些要求。 系統(tǒng)靈活性和經(jīng)濟(jì)性是KMDigital系統(tǒng)所獨(dú)有的。KMC所有的控制器內(nèi)部都實(shí)現(xiàn)"無主"（Peer-to-Peer）通訊，任一控制器均可獨(dú)立工作，因此KMC在規(guī)模小的工程上比其它系統(tǒng)更經(jīng)濟(jì)。此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于大規(guī)模建筑中，優(yōu)勢主要體現(xiàn)在，更快的響應(yīng)時間及高水準(zhǔn)的獨(dú)立控制。所有控制器的輸入、輸出點(diǎn)可用軟件設(shè)定數(shù)字與模擬信號，常規(guī)程序可以預(yù)裝，這些可大大縮短工程調(diào)試期。 KMDigital系統(tǒng)采用模塊化積木式結(jié)構(gòu)，既可組成多達(dá)50萬點(diǎn)二級網(wǎng)絡(luò)大型系統(tǒng)，也可僅由就地控制器組成小到一個DDC的小型網(wǎng)絡(luò)，并可任意添加和刪減控制器而不對原系統(tǒng)造成影響，特別適合改擴(kuò)建項(xiàng)目。 　　　　　　　　　 摘自：工程設(shè)計CAD與智能建筑

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